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title: 通信方式和交换方式
description: 数据通信技术通过不同的传输模式（单工/双工）、同步方式（同步/异步）和交换机制（电路/报文/分组交换）保障了信息传输的效率、实时性和可靠性。
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## 通信方向
数据通信是指发送方发送数据到接收方，这个过程可以分类如下：
* <font color='RedOrange'>单工</font>：只能由设备 A 发给 设备 B，即数据流只能单向流动。
* <font color='RedOrange'>半双工</font>：设备 A 和设备 B 可以互相通信，但是同一时刻数据流只能单向流动。HTTP 协议从根本上讲是半双工的。
* <font color='RedOrange'>全双工</font>：设备 A 和设备 B 在任意时刻都能互相通信。


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## 同步方式
* 异步传输：发送方每发送一个字符，需要约定一个起始位和停止位插入到字符的起始和结尾处，这样当接收方接收到该字符时能够识别，但是这样会造成资源浪费，传输效率低。
* 同步传输（相当于建立了连接）：以数据块为单位传输，当发送方要发送数据时，<font color='RedOrange'>先发送一个同步帧</font>，接收方收到后做好接受准备，开始接受数据块，<font color='RedOrange'>结束后又会有结束确认</font>，这样一次传输一个数据块，效率高。
* 串行传输：只有<font color='RedOrange'>一根数据线</font>，数据只能 1bit 挨个排队传送，适合低速设备、远距离的传送，一般用于广域网中。
* 并行传输：有<font color='RedOrange'>多根数据线</font>，可以同时传输多个 bit 数据，适合高速设备的传输。常用于计算机部件各硬件模块之间。

## 交换方式
A 、B 双方通信，数据是如何交换的。

* 电路交换：通信一方进行呼叫，另一方接收后，在二者之间会<font color='RedOrange'>建立一个专用电路</font>，特点为<font color='RedOrange'>面向连接、实时性高、链路利用率低</font>，一般用于语音视频通信。
* 报文交换：<font color='RedOrange'>以报文为单位，存储转发模式</font>，接收到数据后先存储，进行差错校验，没有差错则转发，有错误则丢弃，<font color='RedOrange'>因此会有延时，但可靠性高，是面向无连接的</font>。
* 分组交换：<font color='RedOrange'>以分组为单位，也是存储转发</font>，因为分组的长度比报文小，所以时延小于报文交换，又可以分为三种方式：
    * 数据报：是现在的主流交换方式，<font color='RedOrange'>各个分组携带地址信息，自由的选择不同的路由路径传送到接收方</font>，接收方接收到分组后再根据地址信息重新组装成原数据，是面向无连接的，但是不可靠的。
    * 虚电路：发送方发送一个分组，接收方收到后在<font color='RedOrange'>二者之间建立一个虚拟的通信线路</font>，二者之间的分组数据交互都通过这条线路传送，在空闲的时候这条线路也可以传输其它数据，是面向连接的，可靠的。
    * 信元交换：<font color='RedOrange'>异步传输模式 ATM 采用的交换方式</font>，本质是按照虚电路的方式进行转发，只不过<font color='RedOrange'>信元是固定长度的分组</font>，供 53B,其中 5B 为 头部，48B 为数据域，也是面向连接的，可靠的。
